Ram rom в магнитоле что это
Я так понимаю одно из этих прикольных слов означает оперативную память. а другое встроенную память. так вот можно поточнее что из этого значит оперативку а что значит встроенную память ? Если идет описание телефона такое:
Процессор: MTK 6516 460.0MHz (ARM9) + 280.0Mhz (ARM7) (2-х ядерный)
ROM: 512MB
RAM: 256MB
То сколько оперативки и сколько встроенной памяти в этом телефоне ?
RAM vs. ROM
Все эти аббревиатуры являются типами памяти. Память используется для хранения различной информации на твоём устройстве. Номера телефонов, фотографии, программы, музыкальные треки – им всем требуется память для работы.
Не беря в расчёт старые, более не используемые, технологии, а так же весьма экзотические, не имеющие коммерческой реализации – существует всего два типа памяти: RAM и ROM. Они в общем-то похожи, в том смысле что в них хранится информация, однако основное их отличие – скорость и энергопотребление.
RAM: очень быстрая, но имеет большое энергопотребление.
ROM: значительно медленнее, однако энергопотребление крайне мало.
Важно отметить, что RAM требует постоянного питания для хранения информации, в то время как ROM – нет. Другими словами, если батарея садится, то вы теряете всю информацию из RAM, но информация хранящаяся в ROM будет сохранна независимо от состояния батареи.
Как это используется?
До появления Windows Mobile 5 (WM5) это был весьма сложный вопрос, но с появлением Presistent Storage (о том, что это такое, читай вторую статью) всё стало гораздо проще.
ROM – место где хранится информация – все программы и операционная система, в которой они выполняются, хранятся именно здесь, ваши файлы так же хранятся здесь; SD и CF карты по сути тот же ROM. Одним словом, ROM это SD карта, встроенная в ваше устройство, которую вы просто не можете вынуть.
Итак, количество памяти RAM определяет сколько программ, музыки, фотографий и всего прочего вы можете просматривать (читать, слушать) одновременно; а количество памяти ROM определяет сколько из всего вышеперечисленного вы можете хранить на устройстве.
Что такое оперативная память в автомобильной магнитоле, штатном головном устройстве или сотовом телефоне?
Мультимедийные системы для автомобилей, как и мобильные карманные компьютеры с сотовыми телефонами, обладают различными видами памяти, а именно внешней и внутренней.
Давайте разбираться, что такое оперативная память в магнитоле или навигационном блоке, также постараемся коротко описать, то, для чего она необходима, и как её возможно разгрузить в момент заполнения.
Оперативная память автомобильного навигационного блока или штатной магнитолы, что это такое и зачем она нужна?
Если магнитолу выключить, сведения, которые содержит оперативная память, удалятся, т.е., просто напросто не сохранятся. Все приложения запускаются благодаря оперативной памяти, а в процесс перезагрузки системы они отключаются.
Бывает, что из-за недостатка оперативной памяти невозможно запустить нужную программу.
Итак, мы постарались мега урезано разобраться в том, что такое оперативная память автомагнитолы или навигационного блока. Зачем она необходима, и как она может влиять на работу программ и приложений.
Рекомендуем установить программное обеспечение, которое будет контролировать активные процессы, с деактивизацией неактивных.
Как же поступить в случае, если магнитола начинает слишком медленно работать?
Рекомендуем оптимизировать работу активных приложений и позаботиться о том, чтобы инсталлировать ненужное программное обеспечение, которое создает и занимает пространство подкачки. В момент оптимизации работающих приложений, сперва, необходимо определиться с ненужными нам приложениями, а какие, можно либо выключить, либо совсем удалить (в момент отключения приложения, настройте его таким образом, чтобы оно не включалось без необходимости при включении системы).
Как оптимизировать работу не активных приложений
При этом система укажет, сколько место занято, а сколько свободно, если показатель будет минимальным, рекомендуется остановить неиспользуемые приложения.
Также для удобства можно использовать оптимизирующие память приложение для ОС ANDROID, такие как SWAPit RAM Expander / RAM Manager / Swapper 2. Всё это легко скачивается из Google Play Market.
Компьютеру нужны разные типы памяти для совместной работы. Есть память ОЗУ и ПЗУ , которые иногда путаются, и по этой причине посмотрим в чем их различия.
Наверняка вы уже знаете, что такое ОЗУ, поскольку это один из компонентов, о котором обычно говорят, когда речь идет об аппаратном обеспечении ПК. ОЗУ можно купить в любом компьютерном магазине, чтобы увеличить память. Однако, вы может не знали об этом, но на компьютерах также есть ПЗУ, и это важно для его работы. Давайте посмотрим, что представляет собой каждый из этих типов памяти и для чего нужно знать их различия.
Оперативная память RAM (ОЗУ)
ОЗУ - оперативное запоминающее устройство. Используется для хранения программ и данных, которые используются в настоящее время, так что процессор имеет непосредственный доступ к ним, фактически в режиме реального времени. Это сделано для мгновенного отклика процессов.
Этот тип памяти является энергозависимым, что означает, что любая информация, хранящаяся в нем исчезает, когда мы выключаем компьютер. Среди существующих типов оперативной памяти в настоящее время мы можем найти два типа:
- DRAM : расшифровывается как Dynamic RAM и наиболее часто используется на ПК, включая смартфоны. Этот тип памяти состоит из конденсаторов, которые требуют, чтобы контроллер несколько раз в секунду сохранял данные, хранящиеся в нем, чтобы они не терялись.
- SRAM : расшифровывается как Static RAM и является статическим. В этом случае данные сохраняются до тех пор, пока источник питания не будет отключен без необходимости постоянного обновления данных контроллером; он быстрее и потребляет меньше энергии, чем DRAM, но его используют меньше, потому что он дороже в изготовлении и маленькие обьемы не всех обрадают.
Постоянное запоминающее устройство ROM (ПЗУ)
ROM (только чтение). Самое большое различие между ОЗУ и ПЗУ состоит в том, что ПЗУ не является энергозависимым , то есть сохраненная информация сохраняется, даже если мы выключаем ПК. Этот тип памяти имеет гораздо меньшую емкость, чем ОЗУ, а также намного медленнее.
Первоначально ПЗУ было доступно только для чтения, но в течение некоторого времени это была просто энергонезависимая память, в которую также можно записывать. Например, в памяти ПЗУ хранится BIOS (который, как вы знаете, может быть обновлен), а также прошивка устройств. Вот основные типы ПЗУ, которые используются сегодня:
Все смартфоны имеют определенный объем памяти, и это один из ключевых моментов, который вы должны учитывать при покупке нового телефона.
Существует два вида памяти: RAM (оперативная) и ROM (постоянная, внутренняя). RAM-память, как правило, имеет меньший объем, а назначение ее состоит в том, чтобы хранить информацию, обрабатываемую процессором.
ROM-память относится к категории долговременной памяти, и в ней можно установить всю операционную систему, а также приложения и различные файлы.
Итак, давайте рассмотрим подробнее эти два вида памяти.
Что такое RAM?
Это значительно ускоряет поиск тех или иных данных, так как, в отличие от ROM-памяти или памяти формата microSD, можно быстро получить доступ к физическому местоположению, где хранится данные.
Особенности RAM-памяти
Оперативная память – это то место, которое любое устройство использует для заполнения какими-либо данными, например, операционная система, приложения, используемые по прямому назначению и те, которые работают в фоновом режиме. RAM – это хранилище, откуда процессор получает всю необходимую информацию напрямую.
Вот поэтому ОЗУ и процессор располагаются на единой платформе-модуле, которая припаяна к материнской плате. На изображении ниже вы можете увидеть материнскую плату Nexus 5X. Этот девайс имеет оперативную память на 2 гигабайта, процессор, отмеченный красным цветом, и внутреннюю память с оранжевой отметкой.
Чем больший объем RAM-памяти присутствует в вашем телефоне, тем лучше производительность и скорость работы девайса в целом, хотя это также зависит от типа памяти и качества сборки телефона.
Важный момент: оперативная память работает только тогда, когда устройство включено – то есть, такой тип памяти не способен хранить информацию после выключения девайса. Вот поэтому имеется небольшая задержка при включении смартфона, во время которой оперативная память подготавливается для работы с ОС устройства.
Виды оперативной памяти
В наши дни в смартфонах используется особый вид RAM-памяти, называемый LPDDR. Такая память расходует очень мало энергии, с одной стороны, но с другой, она недешева. Наиболее распространены такие виды ОЗУ: LPDDR2, LPDDR3 и LPDDR4 – это последние три поколения оперативной памяти для мобильных устройств. Главное различие между ними состоит в том, что у каждого последующего поколения наблюдается удвоение скорости передачи данных.
Что такое ROM?
Сегодня ROM-память в смартфонах намного быстрее, чем жесткие диски обычных ПК, а модули с данным видом памяти также монтируются непосредественно на материнской плате. В этом виде памяти хранится особная программа-загрузчик, которая запускает устройство и загружает операционную систему, а также сама ОС, все приложения и пользовательские данные.
Была ли наша статья полезной для вас? Что вам было бы еще интересно узнать на эту тему? Поделитесь с нами вашими мыслями в комментариях.
Память в телефоне может быть разной и служить для различных целей. Одна для постоянного и неизменного хранения данных, другая для временных данных, третья для постоянно изменяемых данных, с неограниченным временем хранения. Как только разобраться во всей этой пиздятине и не выстрелить себе в колено? Щас я заварю Нескафе 3 в 1 и расскажу, какая бывает память и нахер это все надо. После прочтения статьи, ты сможешь блеснуть своим умом за двушкой жигуля в компании друзей и подруг. Больше они не смогут тебя унижать!!11одинодин
Внутренняя память
Внутренняя память на телефоне нужна для хранения пользовательских данных. Это может быть фото, видео, приложухи, вся эта шняга. Память бывает eMMC и UFS. Тесты скорости можешь поискать в интернете, но юэфси быстрее. Внутренняя память в телефоне разделена на разделы. Один для пользовательских данных, другие для хранение самой системы Андроид. Поэтому, когда ты обычно покупаешь телефон с 32 гигабайтами, по факту ты получаешь 24, потому что остальную занимает сама система. Внутренняя память может быть расширена картами памяти микроСД или еще какой, она тоже считается внутренней. Данные внутренней памяти не стираются при выключении экрана или телефона. Только если ты или система их снесет нахер.
Внутренняя память на английском пишется как Internal Memory, а звучит как интернал мемори, бля. Звучит круто, поэтому можешь просто подойти к компании симпатичных девушек и крикнуть: “ИНТЕРНАЛ МЕМОРИ, СУЧКИ” и эта ночь будет для тебя незабываемой.
RAM расшифровывается как Random Access Memory. Что в переводе на человеческий, звучит как “Запоминающее устройство с произвольным доступом”. Вслух лучше не читать, ну его нах.
RAM память энергозависима и хранит только временные данные. Данные в ней стираются при выключении устройства. Сами данные хранятся только определенное время. Вот смотри, приложуха, которая у тебя стоит на телефоне, она занимает место во внутренней памяти, но когда ты ее запускаешь, она загружается в RAM память. Ее еще называют оперативной памятью. Любопытный падаван может спросить, а нахер так сложно надо? Все потому, что оперативная память, она пиздец какая быстрая и скорости все еще растут. Сейчас актуальная LPDDR4, а потом придумают еще какую и там будут еще более быстрые скорости. Поссать не успеешь, а уже все загрузилось. Какая у тебя память стоит, можно узнать через приложение AIDA64, CPU-Z или через статью “Как узнать модель телефона”.
Главное запомнить, что данные в RAM памяти временные и удаляются при выключении телефона. Даже закрыв приложение, оно удаляется из RAM, но не из внутренней. В Андроиде все немножко хитровыебано и по факту приложение не удаляется из RAM, но для простого объяснения нубам пойдет и такое.
Дополнение
Теперь, когда ты будешь слышать фразы типа у меня 4 гига оперативки (или ram) и 32 гига встроенной, ты будешь понимать, о чем идет речь. А если кто-то будет говорить, что у него 4 гига ROM, то у чувака просто свистит чердак, пошел он нахер со своими знаниями. Андроид хранит свои системные разделы там же, во внутренней памяти, но на других разделах, доступа к которым простой смертный не имеет.
Ты также можешь спросить, а почему оперативной памяти всегда меньше и, при том, на порядок. Потому что она тупо дороже и сама по себе спроектирована так, чтобы не держать постоянно данные. Вот и все.
О ПЕРЕГОВОРАХ :
Переговоры давались трудно, хотелось выудить максимально информации и о процессорах и о видеокартах и о плотности пикселей на экране. Все это поставщики либо делали вид что не понимают либо просто игнорировали… Пришлось переспрашивать по 2-3 раза… задавать вопрос по другому. Да я понимаю там мало сидит технических специалистов восновном менеджеры это малолотние девулечки 15-16 лет которые в свободное от школы время торгуют через свой смартфон на али на какого то серьезного дядю… Но покупка всетаки не за 20 баксов. а за внятные денежки выходит… В общем из всего выше перечисленного победил магазин : — JOYING Official Store — 2 года работы на Aliexpress — ( RAM 2 Gb + ROM 32 Gb, магнитола о которой и пойдет дальше речь… )
РАСПАКОВКА ПОСЫЛКИ :
Коробка приличного размера с брками ЕМС и другими опознавательными знаками, количество килограмм я не нашел а сам не взвешивал… Открываем коробку и видим еще одну коробку …
ВНУТРИ КОРОБКИ У НАС БЫЛО :
— пенопласт
— рамка (не пригодилась)
— магнитола + микрофон с проводом около 3.5 метров
— антена GPS с 3х метровым проводом
— переходник из мафона с образаным концом для врезки в проводку
— переходник магнитоа на ICO
— болтики 4 штуки + кулечки
— инструкция на английском
— гарантийный талон.
ВИДЕО РАСПАКОВКИ (дома) :
УСТАНОВЛЕННАЯ В АВТО (возле дома) :
КАК ЗВУЧИТ МУЗЫКА ИЗ ЭТОЙ МАГНИТОЛЫ :
ПЕРВОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ (на столе):
Включить просто КРАСНЫЙ и ЖЕЛТЫЙ соединяем вместе и подключаем на +12 а черный на — … Ждем около 6 секунд и видим заветную надпись Андроид… Ждем еще 4 секунды видим лейбу производителя… и вот он наш андроид… Сзади у нас есть 2 входа USB я подключал и к одному и ко второму и вместе Флешки USB работают (16гигов и 32 гига), производитель же заявлял что один ЮСБ расчитан на 3g модем а второй сугубо под флешпамять. Но работают оба! Передний слот на морде слева внизу под карту памяти. Пробовал и 16 и 32. Находит.
Новый Год – приятный, светлый праздник, в который мы все подводим итоги год ушедшего, смотрим с надеждой в будущее и дарим подарки. В этой связи мне хотелось бы поблагодарить всех хабра-жителей за поддержку, помощь и интерес, проявленный к моим статьям (1, 2, 3, 4). Если бы Вы когда-то не поддержали первую, не было и последующих (уже 5 статей)! Спасибо! И, конечно же, я хочу сделать подарок в виде научно-популярно-познавательной статьи о том, как можно весело, интересно и с пользой (как личной, так и общественной) применять довольно суровое на первый взгляд аналитическое оборудование. Сегодня под Новый Год на праздничном операционном столе лежат: USB-Flash накопитель от A-Data и модуль SO-DIMM SDRAM от Samsung.
Теоретическая часть
Постараюсь быть предельно краток, чтобы все мы успели приготовить салат оливье с запасом к праздничному столу, поэтому часть материала будет в виде ссылок: захотите – почитаете на досуге…
Какая память бывает?
Единственное, что, пожалуй, может объединять все эти типы памяти – более-менее одинаковый принцип работы. Есть некоторая двумерная или трёхмерная матрица, которая заполняется 0 и 1 примерно таким образом и из которой мы впоследствии можем эти значения либо считать, либо заменить, т.е. всё это прямой аналог предшественника – памяти на ферритовых кольцах.
Что такое flash-память и какой она бывает (NOR и NAND)?
Начнём с flash-памяти. Когда-то давно на небезызвестном ixbt была опубликована довольно подробная статья о том, что представляет собой Flash, и какие 2 основных сорта данного вида памяти бывают. В частности, есть NOR (логическое не-или) и NAND (логическое не-и) Flash-память (тут тоже всё очень подробно описано), которые несколько отличаются по своей организации (например, NOR – двумерная, NAND может быть и трехмерной), но имеют один общий элемент – транзистор с плавающим затвором.
Схематическое представление транзистора с плавающим затвором. Источник
Там же, на ixbt, есть ещё одна статья, которая посвящена возможности записи на один транзистор с плавающим затвором нескольких бит информации, что существенно увеличивает плотность записи.
В случае рассматриваемой нами флешки память будет, естественно, NAND и, скорее всего, multi-level cell (MLC).
Если интересно продолжить знакомиться с технологиями Flash-памяти, то тут представлен взгляд из 2004 года на данную проблематику. А здесь (1, 2, 3) некоторые лабораторные решения для памяти нового поколения. Не думаю, что эти идеи и технологии удалось реализовать на практике, но, может быть, кто-то знает лучше меня?!
Что такое DRAM?
Если кто-то забыл, что такое DRAM, то милости просим сюда.
Опять мы имеем двумерный массив, который необходимо заполнить 0 и 1. Так как на накопление заряда на плавающем затворе уходит довольно продолжительное время, то в случае RAM применяется иное решение. Ячейка памяти состоит из конденсатора и обычного полевого транзистора. При этом сам конденсатор имеет, с одной стороны, примитивное физическое устройство, но, с другой стороны, нетривиально реализован в железе:
Устройство ячейки RAM. Источник
Опять-таки на ixbt есть неплохая статья, посвящённая DRAM и SDRAM памяти. Она, конечно, не так свежа, но принципиальные моменты описаны очень хорошо.
Единственный вопрос, который меня мучает: а может ли DRAM иметь, как flash, multi-level cell? Вроде да, но всё-таки…
Часть практическая
Flash
Основные элементы USB-Flash накопителя: 1. USB-коннектор, 2. контроллер, 3. PCB-многослойная печатная плата, 4. модуль NAND памяти, 5. кварцевый генератор опорной частоты, 6. LED-индикатор (сейчас, правда, на многих флешках его нет), 7. переключатель защиты от записи (аналогично, на многих флешках отсутствует), 8. место для дополнительной микросхемы памяти. Источник
Пойдём от простого к сложному. Кварцевый генератор (подробнее о принципе работы тут). К моему глубокому сожалению, за время полировки сама кварцевая пластинка исчезла, поэтому нам остаётся любоваться только корпусом.
Корпус кварцевого генератора
Случайно, между делом, нашёл-таки, как выглядит армирующее волокно внутри текстолита и шарики, из которых в массе своей и состоит текстолит. Кстати, а волокна всё-таки уложены со скруткой, это хорошо видно на верхнем изображении:
Армирующее волокно внутри текстолита (красными стрелками указаны волокна, перпендикулярные срезу), из которого и состоит основная масса текстолита
А вот и первая важная деталь флешки – контроллер:
Контроллер. Верхнее изображение получено объединением нескольких СЭМ-микрофотографий
Признаюсь честно, не совсем понял задумку инженеров, которые в самой заливке чипа поместили ещё какие-то дополнительные проводники. Может быть, это с точки зрения технологического процесса проще и дешевле сделать.
СЭМ-изображения контактов, питающих чип памяти
Если говорить о самой памяти, то тут нас тоже ждёт успех. Удалось отснять отдельные блоки, границы которых выделены стрелочками. Глядя на изображение с максимальным увеличением, постарайтесь напрячь взгляд, этот контраст реально трудно различим, но он есть на изображении (для наглядности я отметил отдельную ячейку линиями):
Ячейки памяти 1. Границы блоков выделены стрелочками. Линиями обозначены отдельные ячейки
Чтобы не лукавить – вот аналогичные фото с другой половинки флешки. Полностью аналогичная картина:
Ячейки памяти 2. Границы блоков выделены стрелочками. Линиями обозначены отдельные ячейки
Конечно, сам чип – это не просто набор таких ячеек памяти, внутри него есть ещё какие-то структуры, принадлежность которых мне определить не удалось:
Другие структуры внутри чипов NAND памяти
DRAM память во всей красе
Единственный момент, который меня смутил, что конденсаторы расположены в 2 ряда (левое нижнее фото), т.е. получается, что на 1 ячейку приходится 2 бита информации. Как уже было сказано выше, информация по мультибитовой записи имеется, но насколько эта технология применима и используется в современной промышленности – остаётся для меня под вопросом.
Конечно, кроме самих ячеек памяти внутри модуля есть ещё и какие-то вспомогательные структуры, о предназначении которых я могу только догадываться:
Другие структуры внутри чипа DRAM-памяти
Послесловие
Помимо тех ссылок, что раскиданы по тексту, на мой взгляд, довольно интересен данный обзор (пусть и от 1997 года), сам сайт (и фотогалерея, и chip-art, и патенты, и много-много всего) и данная контора, которая фактически занимается реверс-инжинирингом.
К сожалению, большого количества видео на тему производства Flash и RAM найти не удалось, поэтому довольствоваться придётся лишь сборкой USB-Flash-накопителей:
P.S.: Ещё раз всех с наступающим Новым Годом чёрного водяного дракона.
Странно получается: статью про Flash хотел написать одной из первых, но судьба распорядилась иначе. Скрестив пальцы, будем надеяться, что последующие, как минимум 2, статьи (про биообъекты и дисплеи) увидят свет в начале 2012 года. А пока затравка — углеродный скотч:
Углеродный скотч, на котором были закреплены исследуемые образцы. Думаю, что и обычный скотч выглядит похожим образом
Во-первых, полный список опубликованных статей на Хабре:
Yandex.Money 41001234893231
WebMoney (R296920395341 или Z333281944680)
Иногда кратко, а иногда не очень о новостях науки и технологий можно почитать на моём Телеграм-канале — милости просим;)
Все смартфоны имеют определенный объем памяти, и это один из ключевых моментов, который вы должны учитывать при покупке нового телефона.
Существует два вида памяти: RAM (оперативная) и ROM (постоянная, внутренняя). RAM-память, как правило, имеет меньший объем, а назначение ее состоит в том, чтобы хранить информацию, обрабатываемую процессором.
ROM-память относится к категории долговременной памяти, и в ней можно установить всю операционную систему, а также приложения и различные файлы.
Итак, давайте рассмотрим подробнее эти два вида памяти.
Что такое RAM?
Это значительно ускоряет поиск тех или иных данных, так как, в отличие от ROM-памяти или памяти формата microSD, можно быстро получить доступ к физическому местоположению, где хранится данные.
Особенности RAM-памяти
Оперативная память – это то место, которое любое устройство использует для заполнения какими-либо данными, например, операционная система, приложения, используемые по прямому назначению и те, которые работают в фоновом режиме. RAM – это хранилище, откуда процессор получает всю необходимую информацию напрямую.
Вот поэтому ОЗУ и процессор располагаются на единой платформе-модуле, которая припаяна к материнской плате. На изображении ниже вы можете увидеть материнскую плату Nexus 5X. Этот девайс имеет оперативную память на 2 гигабайта, процессор, отмеченный красным цветом, и внутреннюю память с оранжевой отметкой.
Чем больший объем RAM-памяти присутствует в вашем телефоне, тем лучше производительность и скорость работы девайса в целом, хотя это также зависит от типа памяти и качества сборки телефона.
Важный момент: оперативная память работает только тогда, когда устройство включено – то есть, такой тип памяти не способен хранить информацию после выключения девайса. Вот поэтому имеется небольшая задержка при включении смартфона, во время которой оперативная память подготавливается для работы с ОС устройства.
Виды оперативной памяти
В наши дни в смартфонах используется особый вид RAM-памяти, называемый LPDDR. Такая память расходует очень мало энергии, с одной стороны, но с другой, она недешева. Наиболее распространены такие виды ОЗУ: LPDDR2, LPDDR3 и LPDDR4 – это последние три поколения оперативной памяти для мобильных устройств. Главное различие между ними состоит в том, что у каждого последующего поколения наблюдается удвоение скорости передачи данных.
Что такое ROM?
Сегодня ROM-память в смартфонах намного быстрее, чем жесткие диски обычных ПК, а модули с данным видом памяти также монтируются непосредественно на материнской плате. В этом виде памяти хранится особная программа-загрузчик, которая запускает устройство и загружает операционную систему, а также сама ОС, все приложения и пользовательские данные.
Была ли наша статья полезной для вас? Что вам было бы еще интересно узнать на эту тему? Поделитесь с нами вашими мыслями в комментариях.
Человеческий мозг, по всей видимости, представляет из себя скорее набор децентрализованных P2P-отделов с достаточно перекрываемым функционалом, чем централизованную систему со строго выраженным делением.
Упрощённая схема отделов мозга
Очевидно, выраженные отделы мозга таки существуют, однако функции изрядно перемешаны. Таким образом, в вычислительном смысле органический мозг похож именно на нейронный процессор, коим он на самом деле и является.
Тем занимательнее, параллельно с развитием понимания устройства органических компьютеров, следить за эволюционным перемешиванием функций исполнительного IT-Hardware, о чём и пойдёт речь в данной статье.
Дисклеймер: данная статья не претендует на глубокое профильное погружение в упоминаемые аспекты, но призвана системно взглянуть на современные и грядущие тренды в классических ЭВМ.
Классическая вычислительная система
Практически все вычислительные машины в ретроспективе последнего полувека были устроены по принципу CPU+RAM+ROM (+GPU, чтобы "Hello world!" смог прочитать даже кожаный мешок своим визуальным восприятием).
Принципиальная схема классического компьютера Микро-ликбез для самых далёких от железа.
CPU (Central Processing Unit) - он же ЦП (Центральный Процессор)
Отвечает непосредственно за исполнение микрокода и генерацию запросов. Совершенно не должен ничего помнить.
RAM (Random Access Memory) - она же ОЗУ (Оперативное Запоминающее Устройство)
Быстрая, но кратковременная память, как раз необходимая чтобы ворочить [только текущие] "мысли" Центрального Процессора. Не должна уметь ничего считать и хранить данные после завершения обращения.
ROM (Read Only Memory) - она же ПЗУ (Постоянное Запоминающее Устройство)
Исторически долгая в обращении память, но умеющая в самом прямом смысле сохранять необходимую информацию на [условно] любой срок.
GPU (Graphic Processing Unit) - он же ГП (Графический Процессор)
Данный процессор принципиально идентичен Центральному, однако "заточен" под выполнение большого количества простых однотипных вычислений, что хорошо подходит для генерации видеосигнала. Так же как и ЦП, идейно не должен ничего помнить.
Однако, со стремительным развитием вычислительной техники и возлагаемых на неё задач, определённые мелкие операции стало проще выполнять "самому", а не тратить время и ресурсы на передачу данных дискретному узлу. Таким образом стали появляться гибридные чипы и, если некоторые из них для нас сегодня очевидны и понятны, то самые современные решения действительно заставляют радикально пересматривать структуру цикла вычислений, что должно отражаться и в оптимизации исполнительных команд.
Эволюция CPU в CPU+RAM+GPU
Первым гибридным чипом стал непосредственно CPU, приобретя внутреннюю кэш-память, буквально исполняющую роль микро-RAM SoC. По аналогии - это как выучить таблицу умножения и "запоминать" промежуточные вычисления без обращения к дополнительным ресурсам. Кэш память безупречно доказала свою эффективность и давно выросла с кб до десятков Мб, попутно обрастая новыми слоями (сначала появился L1, и только потом L2 и тем более L3). И именно благодаря успеху такой интеграции, инженеры стали активно "сближать" CPU с дискретной RAM (расширяя и ускоряя шину обращения к памяти).
ZEN3 архитектура
Отличным примером интеграции дискретной RAM на сегодняшний день является микро-архитектура ZEN3, демонстрирующая зависимость производительности от частоты памяти аж до ~50%, что ещё лет 5 назад было на уровне единиц % и не представляло никакого практического значения.
И, конечно, говоря о гибридизации CPU - нельзя не упомянуть о внедрении GPU-ядер. Сегодня этим уже никого не удивить, но ещё 8 лет тому назад, когда идея реализовать простейшие графические команды на единой подложке с CPU только-только начала обретать воплощение (к слову, заместив простейшие GPU, распаянные в качестве южного моста на MB) - это был настоящий прорыв!
Таким образом, дискретный CPU превратился в SoC: CPU+RAM+GPU, и этот успех предвосхитил многочисленные трансформации, произошедшие и с остальными прото-узлами.
Эволюция GPU в GPU+RAM+ROM
Параллельно развитию CPU - развивались и дискректные GPU. Имея исторически альтернативные задачи (в виде многочисленных идентичных вычислений) GPU быстро развился до модуля с собственной RAM.
Пока общая производительность CPU слабо зависела от эффективности RAM (о чём упомянуто выше), а GPU изначально полагался именно на скорость однотипных вычислений, модули GDDR (для работы с GPU) значительно вырвались вперёд по частотам. Теперь же, когда и CPU стали RAM-dependent, анонсированные чипы DDR5 значительно сравнялись по своим характеристикам к GDDR5, но об этом чуть позже.
Radeon PRO SSG: 16GB HBM2, 484 GBps, 2TB SSG >_
Но на одном лишь добавлении RAM - развитие GPU отнюдь не остановилось. Когда к одному адаптеру подключено до 6 мониторов 4K, и вы ворочаете множество слоёв в рендере или CAD/CAE, количество необходимой "оперативной" памяти внезапно устремляется к сотне Гб и выше. Именно это побудило разместить на модуле GPU ещё и собственную выделенную ROM! Разумеется, речь о твердотельной памяти SSD (которую в след за GDDR назвали SSG), однако объём в 2TB таки вызывает некоторый трепет даже сегодня, спустя 4 года.
Итого, дискретный GPU превратился в [почти самодостаточный] модуль GPU+RAM+ROM.
Эволюция ROM в ROM+RAM
Хронологически - следующей под нож эволюции попала память ROM. В попытке увеличить скорость r/w-операций HDD, как мастодонты ROM, постепенно наращивали физическую скорость вращения диска. Однако, достигнув ~10..15krpm столкнулись с существенным снижением надёжности и увеличением нагрева, что послужило толчком к интегрирации собственной подсистемы RAM. Сейчас кэшем в 256Mb на HDD уже не удивить, а франкенштейны SSHD, ставшие пересменком эпох, и вовсе имели гигабайты. Собственно, SSD в HDD выполняли роль RAM, но, со стремительным снижением стоимости, ROM быстро стали полностью состоять из SSD.
HDD > HDD+SSD(RAM) > SSD
Совершенно логично, что спустя непродолжительное время - растущие задачи потребовали RAM уже в SSD-ROM! Таким образом, в современных PCI-E x3 NVME SSD полноценный DRAM-кэш уже стал достаточно распространённой вещью, существенно ускоряя r/w CPU-обращения к и без того внушительным параметрам.
Где нужны такие скорости ROM?
В это сложно поверить, но в HPC (High Power Computing) для CAM/CAE задач уже более 5 лет даже NVMe SSD являются самым узким местом. Например, типовой небольшой гидродинамический расчёт в Ansys весит около 200-300Gb, и работа с ним - тяжелейшее испытание именно для ROM-систем.
Именно так HDD ROM превратились в SSD+RAM, а на рынке уже вовсю развиваются PSI Gen4 SSD.
Эволюция RAM в RAM(ROM)+CPU
И, в качестве апогея, нельзя не рассмотреть, во что же превратилась RAM. В целом, по ряду объективных причин (описано выше), RAM для CPU развивалась достаточно неспешно. Однако, существенное ускорение шины памяти, а так же ежегодный рост трафика данных порядка 150%/y таки привели к двум очень значимым изменениям RAM.
Во-первых, применение PIM (processing-in-memory) - а это в самом буквальном смысле embedded CPU - обещает нам почти трёхкратный прирост производительности.
Samsung DDR с PIM-модулями
А во-вторых, DDR5-RAM будет иметь до 0.5Tb памяти на ОДНОЙ планке, коего объёма у многих пользователей нет даже в виде ROM. RAM-disk уже достаточно распространённое явление, и радикальное увеличение/ускорение RAM в купе с развитием облачных сервисов может привести к принципиальному пересмотру архитектуры вычислительных систем.
Таким образом, RAM превратилась в RAM+CPU с мощным заделом на роль моно-сессионного ROM.
Итого, MegaSoC
На сегодняшний день, строго-дискретные CPU, GPU, ROM и RAM превратились в сильно перемешанные многофункциональные отделы. Вот только задумайтесь - CPU получили кэш, чтобы забрать часть расчётов у RAM, а RAM получило собственный CPU, чтобы теперь уже забрать часть расчётов у CPU; ROM получило собственную RAM, а GPU вообще стал мини-компьютером:
CPU+RAM+GPU - всё ещё скорее вычислитель, но и в графику немного может, и запомнить что-то несложное
GPU+RAM+ROM - тоже всё ещё про графику, но рабочие проекты может целиком держать в себе
SSD+RAM - вроде пока ещё ROM, но граница с RAM стремительно стирается
RAM(ROM)+CPU - более чем RAM, да ещё и посчитать немного может, и удержать огромный массив на активную сессию
Современные отделы компьютера очень похожи по своей сути на отделы мозга, всё больше вовлекаясь в каждый процесс с разным весовым коэффициентом. И в самое ближайшее время мы можем ожидать архитектуру "MegaSoC" - кластер из нескольких взаимо-интегрированных подсистем.
Очевидно, нас ждёт распространение нишевых решений: без RAM (SSD-RAM only), без ROM (Tb RAM-disk thin-client) и прочие комбинации, которые ещё год назад казались невозможными, или как минимум дикими.
Читайте также: